某隧道超前大管棚施工工藝

某隧道超前大管棚施工工藝1.管棚主要設(shè)計參數(shù)大管棚管徑為φ108～159mm，壁厚5.5～8mm，環(huán)向間距33～50cm。根據(jù)洞內(nèi)作業(yè)條件和施工機具性能，大管棚采用3～6m的管節(jié)，由對口絲扣聯(lián)結(jié)，并進行焊接處理，接頭承受拉力在150KN以上，避免擴孔夯管時接頭出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。管內(nèi)填充水泥砂漿，以增加管棚剛度。隧道內(nèi)施工大管棚時，需要工作室，提供鉆機的施作空間。夯進鋼管施工完后，根據(jù)鋼管內(nèi)沉積泥砂情況采用高壓風進行鋼管內(nèi)泥砂清除，清除完后根據(jù)情況采用UB-8型砂漿泵進行管棚注漿施工，該型砂漿泵最大作壓力能達6Mpa，最大排量達8m3/h，最大水平輸送距離達250m，在性能上能滿足長管棚注漿要求；根據(jù)注漿實際情況，必要時可進行二次注漿，漿液均為純水泥漿液。2.施工工藝流程本次管棚施工根據(jù)現(xiàn)場具體工作空間等實際情況，工藝主要分為：導向孔鉆進→擴孔夯管→管棚注漿，具體工藝流程如圖1所示。泥漿攪拌泥漿攪拌導向系統(tǒng)漿液配置砂漿泵就位鋼管加工施工準備鉆機就位導向孔鉆進擴孔管棚鋼管清洗管棚注漿進入下一循環(huán)夯進鋼管圖1長管棚工藝流程圖導向孔施工采用國產(chǎn)黃海機械廠FPD-15A型水平定向鉆機施工，導向系統(tǒng)根據(jù)管棚埋深情況選用ECLIPSE無線普通探棒和加強型探棒，導向孔孔徑為Φ90㎜。導向孔護壁采用膨潤土泥漿護壁。擴孔夯管在導向孔成孔后立即進行，擴孔徑為Φ159㎜，夯進鋼管為Φ108×5㎜鋼管，鋼管接頭采用絲扣聯(lián)結(jié)并進行點焊。鋼管內(nèi)泥砂采用高壓風吹壓出鋼管內(nèi)，管棚注漿在清孔完后采用UB-8型砂漿泵壓注純水泥漿液。3.主要工序施工方法及技術(shù)措施射管棚施工方法水工序主要有導按向孔鉆進、擴貢孔施工、夯進貫鋼管施工、管腔棚注漿施工。匆(1端)籌導向孔鉆進體導向孔作為管陡棚施工關(guān)鍵工哭序，導向孔成矛功與否是管棚暢施工成敗的關(guān)影鍵。導向孔鉆遇進采兩用旨FDP晶-15A熔水平定向鉆機賞鉆進，鉆機就肯位放置平穩(wěn)，酬鉆桿縱向坡度蘭與設(shè)計坡度保古持一致；導向饑系統(tǒng)采吸用滴ECLIPS統(tǒng)E桌地磁定位系統(tǒng)監(jiān)，采用地磁地養(yǎng)下定位系統(tǒng)時廁導向孔孔徑鳴為淋Φ曾90mm身；施工中根據(jù)柴地層情況采用升不同摻量的膨楊潤土泥漿護壁啦，膨潤土根據(jù)昌地層情況可選炎用國產(chǎn)膨潤土據(jù)或美國進口膨述潤土，必要時螺可摻外加劑。①鉆機就位斑本次管棚施工輛，水平定向鉆肆機長目4.5m機，寬巖1.5m奏，高喪0.9m嘴，鉆桿中心離獸鉆機底平面高縣度為腫0.76m路，為確保鉆桿皆中心與設(shè)計管呼棚中心位置對碎齊，采用支架項進行鉆機固定插；由于管棚位耗置沿拱部弧形六布置，鉆機支脾架位置與管棚兩中心位置保持遭一致，因此每耀次管棚施工前惑對支架及鉆機播進行對位，確隊保水平定向鉆挎機鉆桿中心位瑞置與管棚中心萍保持一儀致砌(悔包括橫向位置省及縱向坡枕度刮0.3%吩)甘；支架根據(jù)隧鵝道結(jié)構(gòu)形式搭她設(shè)，支架與格價柵連接固定。②導向系統(tǒng)貪由于隧道埋深臟在長9癥～議12春m青范圍內(nèi)，結(jié)培合寺ECLIPS捎E乞無線地下定位族系統(tǒng)及地磁定遇位系統(tǒng)探測深拘度的不同，當汁埋深在強8m取以下時采用地菠磁地下定位系京統(tǒng)。覽ECLIPS鏡E感地磁地下定位軍系統(tǒng)是通過有升線方式進行鉆輝頭位置信號的策傳遞，事先通念過設(shè)計縱向位段置及高程埋深記在電腦上確定詳一條設(shè)計鉆進蜓線路，包括縱醬向線路的磁偏菊角，發(fā)射棒在鴉放置入導向鉆巷頭前先沿縱向付磁偏角方向放欲置，通過電腦招確定該鉆進線謹路的磁偏角及悅?cè)肟谖恢茫@戶進過程中以該執(zhí)磁偏角及入口傲處埋深為參照雷點，從而非常館容易的確定鉆艷進線路與該點竊的相對位置；析地磁發(fā)射棒放穩(wěn)置在導向鉆頭求內(nèi)，鉆頭內(nèi)發(fā)詠射棒通過連接參電纜線把鉆頭哄位置信息傳遞攻到電腦上，鉆蟲機操作員通過晚電腦上的設(shè)計傍鉆進線路和實票際鉆進線路比丈較，發(fā)現(xiàn)偏位狡及時通過調(diào)整偷導向鉆頭導向非板的表面值對投鉆機線路進行猶調(diào)整，確保導較向孔鉆進線路睬沿設(shè)計軌跡行川進。③泥漿系統(tǒng)猜超前長管棚通餐過地層為：粉球質(zhì)粘土層、粉鉆細砂層；其中允粉質(zhì)粘土層具證有一定的自穩(wěn)冊能力，而粉細查砂間歇較小，臉遇水容易滲透此坍塌。因而膨墊潤土泥漿在導遍向孔啟鉆進過程中作發(fā)用就相當明顯炊，泥漿起作護惜壁、冷卻鉆頭小、排除鉆屑的褲作用。培在粉質(zhì)粘土層況中導向孔鉆進銳，由于粉質(zhì)粘迫土層具有一定你的自穩(wěn)能力，趣在泥漿配置過識程中，摻量每鉛立方加厘20正0加公斤馳，控制泥漿勢的羽P丸H德值石在寇8-1足0途之間，馬氏漏喬斗粘度值贈在拆3恭0滿秒左右，攪拌堡均勻；同時流哥出的泥漿經(jīng)過吃回收處理后也橡可以繼續(xù)利用絹，通過沉淀把萄部分泥砂沉積擱在容器底，通餡過測定上部泥醋漿艱的地P蜜H胳值及馬氏漏斗獲粘度，確定重美新利用后往攪理拌桶內(nèi)需加入秀的膨潤土量。元在粉細砂層中張鉆進由于該類都地層自穩(wěn)能力餅較差且遇水后篩滲透強烈，嚴沉格控制泥配合爪比，從而對鉆煮屑的排出考慮親到關(guān)鍵作用；嬌粉細砂層，摻部量每立方加攝30賣0址公斤般左右，膨潤土寬泥姜漿脆P芬H加值控制雕在盈9.普5況左右，馬氏漏六斗粘度值主在謊3澇8務(wù)秒左右，攪拌唯均勻后方可使呆用；所有回收距泥漿經(jīng)過處理橫重新利用，且食嚴格測定膨潤欠土泥漿薦的陶P民H礦值和粘度。段④書導向孔鉆進原相理窮本次使用鉆機忙配置為國產(chǎn)鉆貴機，鉆機最大驕回拖力膜為處150K焰N罩，最大扭矩蜜為雪4200K托N鏡，鉆桿采鉛用渡Φ劍60遠㎜料型摩擦焊接歷鉆桿，每節(jié)鉆退桿長度為麻2m丹，鉆桿采用人音工裝卸，導向洗孔鉆進根據(jù)鉆逆機鉆桿內(nèi)的高瞇壓射流泥漿，惱通過旋轉(zhuǎn)射流溝對導向鉆頭前牽的土體進行切鉗割，破除部分其土體，再通過守導向鉆頭導向萌板進行旋轉(zhuǎn)切未割，膨潤土泥處漿滲透到導向自孔內(nèi)，對周圍滋土體進行護然壁門索，同時由于鉆笨頭旋轉(zhuǎn)摩擦生柳熱，漿液起到向冷卻鉆頭的目道的，避免鉆頭舒內(nèi)的探棒因高駐溫而燒壞，且課由于鉆桿比導縣向鉆頭小，鉆勝屑在膨潤土泥累漿懸浮下通過定空隙往外排出門，從而達到鉆便進成孔的目的旦。(2)擴孔住導向孔鉆進成閘功后及時進行箭擴孔施工，由銜于鋼管直徑伏為張Φ叨108mm芳，本次擴孔采態(tài)用丹Φ當159mm乘擴展，先卸下宅導向鉆頭，然漿后換好擴孔器象，進行擴孔施服工，擴孔施工拜過程中采用膨栽潤土泥漿護壁代；施工過程中矩膨潤土泥漿中苦膨潤土用量與苦相應(yīng)地層中導債向鉆進中的配物置一致，確保壘擴孔順利進行后，防止孔壁坍領(lǐng)塌。同時控制發(fā)擴孔速度，擴綱孔過程中的鉆沒機扭矩控制在障鉆機額定功力德范圍內(nèi)，出現(xiàn)眼回轉(zhuǎn)費力時減投慢擴孔速度，縣必要時可加大鵝膨潤土泥漿用掏量，提高粘度勁，同時可在原魚地回轉(zhuǎn)一定時練間后繼續(xù)擴孔膝。夕(3福)筆夯進鋼管功當事先采用擴攻孔器擴孔完成淚后，移開鉆機溉，鋪設(shè)導軌，巾進行鋼管夯進屈施工，夯管選區(qū)用德叮國凳T搖T御夯管錘，鋼管叢接頭采用絲扣巨聯(lián)結(jié)并在連接特好的絲扣鋼套叮上點焊，確保訴接頭連接牢固儲，防止出現(xiàn)接禽頭斷裂現(xiàn)象的事發(fā)生，同映時躺藍夯進鋼管過程獻中保持農(nóng)膨潤土泥漿進委行護壁潤滑孔腐壁它款，膨潤土泥漿狼配置同相應(yīng)地治層導向鉆孔鉆攻進泥漿配置。帥(4根)籠管棚注漿覽在夯進鋼管完岸成后，采用高農(nóng)壓風進行鋼管稍內(nèi)泥砂處理，橋通過高壓風使海部分沉積在鋼擔管內(nèi)的泥砂排扇出管內(nèi)，確保福注漿管路暢通松，且使部分鋼箭管上的孔眼暢積通，通過調(diào)整役注漿壓力使?jié){鋼液通過注漿孔安滲透到鋼管外醉的空隙及周圍堅土體內(nèi)，形成私管棚，確保管煉棚周圍土體密僻實，提高地層蛋強度及剛度，占達到加固地層虎的目的。絲管棚注漿機經(jīng)舉過比選采剪用削UB-位8微型砂漿泵，該困型砂漿泵最大雅工作壓力能瓶達惠6Mp洽a算，最大水平輸堆送距離達竟250m費。展注漿前在鋼管厘出口預留通氣宜孔，并在鋼管傅出口焊接好注標漿管及注漿閥襪后對進口噴射雷混凝土封閉管鼓棚進口掌子面斯，然后開始注申漿施工。鴿漿液采用純水飛泥漿，并根據(jù)票現(xiàn)場具體情況祖摻加適量的增舟加漿液和易性晚的外加劑，同苗時摻適量的微隔膨脹花劑麥鈴，待漿液凝固翼后確保鋼管內(nèi)鼠漿液及鋼管周惹圍土體密實。協(xié)注漿壓力控制寶在漠2Mp添a遮左右。垃漿液灌注根據(jù)蹤現(xiàn)場地質(zhì)情況稍及成孔效果，埋可采用多次注婦漿，通過調(diào)整揚注漿壓力對鋼伙管內(nèi)及鋼管周碰圍空隙進行多爽次填充。遼漿液攪拌采用矛專用攪拌桶進佩行攪拌，漿液婆配置嚴格按照僅試驗配合比進恩行，漿液在攪我拌桶內(nèi)攪拌好墳后，流放到容拐器內(nèi)，并在容庸器內(nèi)人工輕微之攪拌防止?jié){液救沉淀。咽4.的施工注意事項者(1謠)戚為確保導向孔倚成孔精確，首博先復核管棚的鏈設(shè)計位置，當替采菠用踐ECLIPS隱E動無線地磁定位虛系統(tǒng)時，先在吃地下采用全站挺儀定出管棚精束確位置，放線解采用兩級復核范制，復核無誤百后進行施工。粱(2拆)遺鉆機就位嚴格圾按設(shè)計軸線就匯位，確保鉆機占鉆桿中心線與途設(shè)計管棚軸線疊一致，從入射哄口就嚴格控制殊鉆進軌跡，從證而有利于對鉆駱進線路進行全御過程的控制。棟(3頌)漫為確保施工過秀程中的連續(xù)性挨，鉆機操作人徒員嚴格按照說鵝明書要求及相垂關(guān)規(guī)定操作，松并在使用前檢純查鉆機及動力掌站的油表、水車位等，確保鉆肢機在使用過程頂中的正常運轉(zhuǎn)租。特(4霜)蒙嚴格控制鋼管覺就位，確保鉆池孔的縱環(huán)向間傲距及孔徑，便窮于二次壓注水晶泥漿施工；同洞時為確保接頭氏連接牢固，在限絲扣連接后采滑用電焊機點焊巷加固接頭。拘(5辣)怎嚴格進行泥漿防配置，根據(jù)不盆同地質(zhì)情況采抽用不同的配合寫比，控制膨潤暫土和外加劑的惕摻量，并進行副漿液肚的愛P眾H應(yīng)值測試洋，松P敏H演控制久在暴8食～魚1猾0著，確保泥漿的誕馬氏擋漏斗粘度符合甲要求，攪拌均煎勻，確保膨潤珍土泥漿達到護拍壁冷卻鉆頭、恥懸浮鉆屑的目斤的，防止孔壁釣坍塌。牙(6之)誘施工前對操作化人員進行技術(shù)艇交底，并做好秀施工記錄，以從便于分析研究塔，為下一次的虧進一步提高奠脫定基礎(chǔ)。裕(7五)害嚴格試驗驗收哭制度，每道工甩序嚴格檢查。雄(8益)捎鉆進過程中加鑼強導向系統(tǒng)的揉監(jiān)測并及時對蓋鉆進軌跡進行城調(diào)整，確保鉆野進線路符合設(shè)垃計要求，盡量買使導向孔的偏削差控制在遣10cm冶之內(nèi)。斑(9們)用嚴格二次純水多泥漿液灌注，柴在管棚注漿前遷對進口進行噴癢射回填，確保科注漿壓力有效亭的達到管棚端要部；鋼管完成痰后，對鋼管內(nèi)曠沉積的泥砂進震行清除，確保朝注漿管路暢通正，在清除完沉騰積泥砂后及時吵進行漿液灌注墳，加強觀測，歉確保管壁四周騎土體密實。鐮(10位)泛在施工管棚前倘嚴格檢查鉆機氧及動力站的機泛械性能，確保夠鉆機的正常運膠轉(zhuǎn)，防止油路牛等原因造成油近管爆裂發(fā)生。焰(11據(jù))凡為使水平定向藏鉆機鉆桿中心午與設(shè)計管棚軸遙線一致，因而足孔口部位位置烈管棚施工鉆機銅懸空，支架焊嫂接牢固，確保稀水平定向鉆機旦在支架上平穩(wěn)廚牢固，并在支帳架兩側(cè)焊防護名網(wǎng)，確保鉆機接操作人員安全似作業(yè)。香(12妙)斜膨潤土泥漿采美用人工攪拌，矮先放水再加膨品潤土，待膨潤惑土融化后進行眠攪拌，防止由尖于膨潤土灰層弟造成對環(huán)境及餐人體的傷害。旱(13雨)期水平定向鉆機象鉆桿裝卸人員帳在支架上裝卸萌鉆桿時，只能秒一根一根的移某動鉆桿，避免冶對鉆機的強烈箱震動。袋(14料)于水平定向鉆機依移位時確保支度架下無人，同促是時在移動鉆乳機前對下一支撥架的穩(wěn)定性進惠行檢驗，支架卡穩(wěn)定后再移動播鉆機就位。棚(15如)禍管棚注漿前嚴吐格檢艱查鼠U擔B斯－玉8猜砂漿泵的機械究狀況，避免注馳漿過程中出現(xiàn)徑機械事故，同飼時在灌注過程扛中人員躲開注工漿管接頭處，粉防止管節(jié)斷裂葡引起漿液噴射晌傷人。奮5.麗施工機